安紅艷

（北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定推廣站，北京 100079）

葉菜類蔬菜人工移栽勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)成本高，本文采用綜合評分方法對現(xiàn)有先進(jìn)適用的蔬菜移栽機(jī)進(jìn)行優(yōu)選，采取專家打分的方法得到各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，并利用古林法對數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，最終從作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)效益、作業(yè)安全性和使用方便性4個(gè)方面考慮得到7種移栽機(jī)的綜合評分，進(jìn)行選型排序，初步評選出日本洋馬株式會(huì)社生產(chǎn)的PF2R全自動(dòng)雙行移栽機(jī)最適合葉菜移栽，評選結(jié)果與現(xiàn)場觀測的效果基本吻合。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的技術(shù)支撐和科技載體，是我國由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志（傅麗芳和蔣丹，2014）。農(nóng)業(yè)機(jī)械的選型是農(nóng)業(yè)機(jī)械化過程的重要環(huán)節(jié)，合理選型可以最大程度地節(jié)約成本，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的利用效率，進(jìn)而提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化總體水平，增加農(nóng)民收入，對國家解決“三農(nóng)問題”具有積極意義（楊雪姣和孫福田，2014）。

葉菜類蔬菜生產(chǎn)通常采用育苗移栽的方式，一是可以減少占地面積和時(shí)間；二是可以提高單位面積產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)。但是，人工移栽勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，栽植質(zhì)量差，成本較高，生產(chǎn)上迫切需要移栽機(jī)代替人工移栽（岳崇勤和夏海榮，2018）。雖然在市場的需求引領(lǐng)和推動(dòng)作用下，近年來許多企業(yè)研發(fā)制造出了品種繁多、規(guī)格各異的蔬菜移栽機(jī)，但主要是應(yīng)用在煙草、果菜類蔬菜等作物上，針對葉菜移栽的機(jī)械還較少，且應(yīng)用移栽時(shí)或多或少存在漏苗、傷苗等問題，使得葉菜移栽環(huán)節(jié)機(jī)械作業(yè)覆蓋率較低。同時(shí)，對移栽機(jī)的評價(jià)也缺乏有效的、較為成熟的方法。因此，筆者經(jīng)過前期調(diào)研，初步篩選出相對適合葉菜移栽的移栽機(jī)，利用綜合評價(jià)方法從作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)效益、作業(yè)安全性和使用方便性等4個(gè)方面對移栽機(jī)的作業(yè)效果進(jìn)行綜合評價(jià)分析，一方面探索科學(xué)有效的農(nóng)業(yè)機(jī)械評價(jià)方法；另一方面力求在眾多功能相似的機(jī)型中比選出先進(jìn)適用、質(zhì)優(yōu)、價(jià)格合理的機(jī)型，為農(nóng)戶科學(xué)合理選擇葉菜移栽機(jī)，農(nóng)機(jī)主管部門在農(nóng)業(yè)機(jī)械招標(biāo)采購、購機(jī)補(bǔ)貼等工作中科學(xué)決策提供參考（鐘志偉 等，2015）。

1 綜合評分方法的基本原理

所謂綜合評判，是指對多種因素所影響的事物或現(xiàn)象進(jìn)行總的評價(jià)（任朝軍，2007）。其基本原理是針對被評價(jià)對象，確定評價(jià)指標(biāo)體系、評價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重（重要度）及各評價(jià)指標(biāo)值，通過一定的數(shù)學(xué)模型（或算法）將多個(gè)評價(jià)指標(biāo)值“合成”為一個(gè)整體性的綜合評估值。具體計(jì)算方法如下：

設(shè)A1，A2，A3，…An是n個(gè)評價(jià)對象，X1，X2，X3，…Xm是評價(jià)對象的m個(gè)評價(jià)指標(biāo)，W1，W2，W3，…Wm是m個(gè)評價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重，Yi1，Yi2，Yi3，…Yim是第i個(gè)評價(jià)對象關(guān)于Xj指標(biāo)（j=1，2，3，…m）的價(jià)值評定量，Yi是第i個(gè)評價(jià)對象綜合評價(jià)得分。相應(yīng)的綜合評分表如表1所示，二級指標(biāo)計(jì)算方法類似。

表1 綜合評分表

2 利用綜合評分法開展葉菜移栽機(jī)選型

2.1 確定預(yù)選機(jī)型

經(jīng)過前期對各類蔬菜移栽機(jī)進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合葉菜秧苗苗小、梗短的特點(diǎn)，選擇國內(nèi)外較為先進(jìn)的7種蔬菜移栽機(jī)作為預(yù)選機(jī)型，分別為意大利公司生產(chǎn)的OVER-PLUS4移栽機(jī)、中機(jī)華聯(lián)機(jī)電科技（北京）有限公司生產(chǎn)的2ZB-2移栽機(jī)、日本洋馬株式會(huì)社生產(chǎn)的PF2R全自動(dòng)雙行移栽機(jī)、江蘇井關(guān)農(nóng)機(jī)（常州）有限公司生產(chǎn)的PVHR2-E18移栽機(jī)、陜西鼎鐸機(jī)械有限公司生產(chǎn)的2ZB-2移栽機(jī)和2ZB-2A移栽機(jī)、意大利公司生產(chǎn)的FMAX移栽機(jī)（表2）。本次選型涉及的蔬菜移栽機(jī)類型較為全面，根據(jù)駕駛方式，分為手扶式和乘坐式；根據(jù)動(dòng)力配置，分為自走式和懸掛式（王金葵，2012）；根據(jù)動(dòng)力供給形式，分為電動(dòng)式和燃油式；根據(jù)作業(yè)方式，分為復(fù)式作業(yè)和移栽作業(yè)；根據(jù)喂苗結(jié)構(gòu)的材質(zhì)，分為金屬材質(zhì)和塑料材質(zhì)等類型；根據(jù)自動(dòng)化水平，分為自動(dòng)喂苗和人工喂苗。由于壟上移栽可以起到蓄水保墑防澇、改善土壤墑情的作用，葉菜類蔬菜通常采用壟上栽植，所以本次選型只考慮了壟上移栽機(jī)。

表2 參試7種蔬菜移栽機(jī)的基本參數(shù)

2.2 確定評判指標(biāo)體系及權(quán)重

根據(jù)JB/T 10291—2013《旱地栽植機(jī)械》和DG11/T 09—2017《秧苗移栽機(jī)》中移栽機(jī)試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，選取評價(jià)指標(biāo)及測定方法。一級評價(jià)指標(biāo)選擇作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)效益、作業(yè)安全性和使用方便性。經(jīng)過多位專家討論研究，考慮到傷苗、漏栽和栽植深度對蔬菜移栽質(zhì)量至關(guān)重要，作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)下設(shè)置傷苗率、漏栽率、栽植合格率和栽植深度合格率4個(gè)二級評價(jià)指標(biāo)；作業(yè)效益指標(biāo)下設(shè)置作業(yè)效率、栽植頻率、作業(yè)成本3個(gè)二級指標(biāo)；作業(yè)安全性指標(biāo)下設(shè)置安全防護(hù)、安全裝備、安全信息3個(gè)二級指標(biāo)；使用方便性下設(shè)置操作方便性、適用性2個(gè)二級指標(biāo)。其中，作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效益為現(xiàn)場可操作實(shí)測指標(biāo)，而作業(yè)安全性、使用方便性為現(xiàn)場觀察和經(jīng)驗(yàn)判斷相結(jié)合指標(biāo)。

以作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)效益等4個(gè)一級指標(biāo)，栽植合格率、漏栽率等12個(gè)二級指標(biāo)建立綜合評價(jià)指標(biāo)體系，通過德爾菲法確定各指標(biāo)權(quán)重，特邀請農(nóng)機(jī)推廣、農(nóng)機(jī)質(zhì)量檢測、農(nóng)機(jī)使用者及大學(xué)等從事農(nóng)機(jī)科研、推廣、檢測和教學(xué)的各領(lǐng)域?qū)＜已芯坑懻摚鶕?jù)移栽機(jī)的各個(gè)指標(biāo)的重要性，確定各指標(biāo)的權(quán)重（表3）。

2.3 移栽機(jī)田間測試結(jié)果及量化處理

試驗(yàn)于2018年3月21日在北京通州的種植園區(qū)（北京永盛園農(nóng)業(yè)種植中心）進(jìn)行，土壤含水率為12%，土壤緊實(shí)度為2.8 Pa，土壤容重為1.06 g·cm-3；葉用萵苣（生菜）品種為雷達(dá)，秧苗的平均高度為11.0 cm，最小秧苗和最大秧苗的株高分別為8.5 cm和12.0 cm。育苗缽體為梯形，頂邊長3.0 cm，下邊長1.0 cm，高3.5 cm，基質(zhì)為營養(yǎng)土。移栽前對土壤進(jìn)行旋耕和起壟，壟形及尺寸見表2。

按照移栽機(jī)質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的測試方法，對傷苗率、漏栽率、栽植合格率和栽植深度合格率、作業(yè)成本（包括機(jī)具成本、人工成本和油耗成本）等指標(biāo)進(jìn)行測試；為了主觀評價(jià)計(jì)分方便，采取專家打分的方法對作業(yè)安全性和使用方便性進(jìn)行評價(jià)。14位專家結(jié)合現(xiàn)場觀摩和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對安全防護(hù)、安全裝備、安全信息、操作方便性和適用性等二級指標(biāo)進(jìn)行打分。規(guī)定用0分和10分分別表示安全防護(hù)、安全裝備和安全信息指標(biāo)的評價(jià)結(jié)果符合和不符合，符合即得10分，不符合即得0分；規(guī)定操作方便性和適用性用1、3、5、7、9分分別表示評價(jià)指標(biāo)測試結(jié)果的差、一般、良好、好、很好（田村坦之，2001）。結(jié)果如表4所示，從作業(yè)成本來看，2ZB-2（中機(jī)華聯(lián)）移栽機(jī)最高，為3 162.44元·hm-2，PVHR2-E18（井關(guān)）移栽機(jī)最低，屬于經(jīng)濟(jì)型；從栽植合格率來看，PF2R（洋馬）全自動(dòng)雙行移栽機(jī)和2ZB-2（鼎鐸）移栽機(jī)可以滿足栽植合格率標(biāo)準(zhǔn)（栽植合格率≥90%）；從栽植深度合格率來看，OVER-PLUS4移栽機(jī)和PF2R（洋馬）全自動(dòng)雙行移栽機(jī)可以滿足栽植深度合格率標(biāo)準(zhǔn)（栽植深度合格率≥75%）。

表3 移栽機(jī)選型指標(biāo)權(quán)重

2.4 移栽機(jī)綜合評價(jià)

由于各評價(jià)指標(biāo)的量化值所在的區(qū)間不完全相同，有的評價(jià)指標(biāo)是以性能好為得分最高，有的則恰恰相反，所以需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。采用古林法對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，依據(jù)表4確定待選機(jī)型Ai在指標(biāo)Xj下的價(jià)值評定量Ri〔用Ri/R（i+1）計(jì)算〕，如果是漏栽率或傷苗率則越小越好，取倒數(shù)，處理結(jié)果見表5。

表4 7種蔬菜移栽機(jī)田間試驗(yàn)結(jié)果及評分

表5 二級指標(biāo)價(jià)值評定量

根據(jù)表3和表5，得出7種蔬菜移栽機(jī)的綜合評價(jià)總得分（表6），得分最高的是PF2R（洋馬）全自動(dòng)雙行移栽機(jī)，其后依次是OVER-PLUS4移栽機(jī)＞PVHR2-E18（井關(guān)）移栽機(jī)、2ZB-2（鼎鐸）移栽機(jī)＞2ZB-2（中機(jī)華聯(lián)）移栽機(jī)、2ZB-2A（鼎鐸）移栽機(jī)、FMAX移栽機(jī)。

表6 7種蔬菜移栽機(jī)綜合得分

3 結(jié)論

采用綜合評分法對7種蔬菜移栽機(jī)進(jìn)行比較、篩選，現(xiàn)場檢測和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，綜合考慮作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)效益、作業(yè)安全性和使用方便性4個(gè)方面，初步評選出PF2R（洋馬）全自動(dòng)雙行移栽機(jī)最適合葉用萵苣（生菜）移栽。該評價(jià)方法的應(yīng)用大大減少了個(gè)人主觀判斷帶來的偏差，為相關(guān)管理和技術(shù)人員科學(xué)、公正的比選最佳機(jī)型提供了方便。但在移栽機(jī)的選型過程中發(fā)現(xiàn)，移栽機(jī)是否調(diào)試到了最佳狀態(tài)、秧苗種類和整齊度、起壟的緊實(shí)度和平整度及氣候和土壤情況都會(huì)對移栽機(jī)的移栽效果有很大影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于PF2R（洋馬）全自動(dòng)雙行移栽機(jī)和OVER-PLUS4移栽機(jī)價(jià)格較高，建議在大型園區(qū)中使用這兩種移栽機(jī)，而中小型園區(qū)宜采用PVHR2-E18（井關(guān)）移栽機(jī)和2ZB-2（鼎鐸）移栽機(jī)。